Kierunek rozwoju technicznego falownika

Przed powstaniem przemysłu fotowoltaicznego technologia inwerterowa lub inwerterowa była stosowana głównie w branżach takich jak transport kolejowy i energetyka. Po powstaniu przemysłu fotowoltaicznego falownik fotowoltaiczny stał się podstawowym wyposażeniem nowego systemu wytwarzania energii i jest wszystkim znany. Zwłaszcza w rozwiniętych krajach Europy i Stanów Zjednoczonych, w związku z popularną koncepcją oszczędzania energii i ochrony środowiska, rynek fotowoltaiki rozwinął się wcześniej, zwłaszcza szybki rozwój domowych systemów fotowoltaicznych. W wielu krajach falowniki domowe są używane jako urządzenia gospodarstwa domowego, a wskaźnik penetracji jest wysoki.

Falownik fotowoltaiczny przetwarza prąd stały wytwarzany przez moduły fotowoltaiczne na prąd przemienny, a następnie wprowadza go do sieci. Wydajność i niezawodność falownika determinują jakość energii i efektywność wytwarzania energii. Dlatego falownik fotowoltaiczny stanowi rdzeń całego systemu wytwarzania energii fotowoltaicznej. status.
Wśród nich falowniki sieciowe zajmują znaczący udział w rynku we wszystkich kategoriach i jest to jednocześnie początek rozwoju wszelkich technologii inwerterowych. W porównaniu z innymi typami falowników, falowniki podłączane do sieci są stosunkowo proste w technologii i skupiają się na wejściu fotowoltaicznym i wyjściu z sieci. Bezpieczna, niezawodna, wydajna i wysokiej jakości moc wyjściowa stała się celem takich falowników. wskaźniki techniczne. W warunkach technicznych dla falowników fotowoltaicznych podłączonych do sieci, opracowanych w różnych krajach, powyższe punkty stały się wspólnymi punktami pomiarowymi normy, oczywiście szczegóły parametrów są różne. W przypadku falowników podłączonych do sieci wszystkie wymagania techniczne skupiają się na spełnieniu wymagań sieci dla systemów generacji rozproszonej, a więcej wymagań wynika z wymagań sieci dla falowników, czyli wymagań odgórnych. Takie jak napięcie, specyfikacje częstotliwości, wymagania dotyczące jakości energii, bezpieczeństwo, wymagania dotyczące sterowania w przypadku wystąpienia usterki. I jak podłączyć do sieci, jaki poziom napięcia włączyć do sieci energetycznej itp., aby falownik podłączony do sieci zawsze musiał spełniać wymagania sieci, nie wynika to z wewnętrznych wymagań systemu wytwarzania energii. Z technicznego punktu widzenia bardzo ważne jest to, że falownik podłączony do sieci jest „generatorem energii podłączonym do sieci”, to znaczy wytwarza energię, gdy spełnia warunki przyłączenia do sieci. w zagadnienia zarządzania energią w systemie fotowoltaicznym, więc jest to proste. Tak proste, jak model biznesowy generowanej energii elektrycznej. Według zagranicznych statystyk ponad 90% zbudowanych i eksploatowanych systemów fotowoltaicznych to systemy przyłączone do sieci fotowoltaicznej, a stosowane są falowniki przyłączone do sieci.

Klasą inwerterów przeciwną inwerterom podłączonym do sieci są falowniki off-grid. Falownik off-grid oznacza, że ​​wyjście falownika nie jest podłączone do sieci, ale jest podłączone do obciążenia, które bezpośrednio napędza obciążenie w celu dostarczenia energii. Istnieje niewiele zastosowań inwerterów poza siecią, głównie w niektórych odległych obszarach, gdzie warunki podłączenia do sieci nie są dostępne, warunki podłączenia do sieci są słabe lub istnieje potrzeba własnej produkcji i zużycia energii na potrzeby własne, wyłączone -system sieciowy kładzie nacisk na „własną produkcję i własne wykorzystanie”. ". Ze względu na nieliczne zastosowania inwerterów off-grid, niewiele jest badań i rozwoju technologii. Niewiele jest międzynarodowych standardów dotyczących warunków technicznych inwerterów off-grid, co powoduje, że prowadzi się coraz mniej prac badawczo-rozwojowych nad tego typu inwerterami, wykazują tendencję kurczącą się. Jednak funkcje inwerterów off-grid i zastosowana technologia nie są proste, zwłaszcza we współpracy z akumulatorami energii, sterowanie i zarządzanie całym systemem jest bardziej skomplikowane niż w przypadku inwerterów podłączonych do sieci można powiedzieć, że system składający się z falowników off-grid, paneli fotowoltaicznych, akumulatorów, odbiorników i innego sprzętu jest już prostym systemem mikrosieci, z tą tylko różnicą, że system nie jest podłączony do sieci.

W rzeczywistości,falowniki poza sieciąstanowią podstawę do rozwoju falowników dwukierunkowych. Falowniki dwukierunkowe w rzeczywistości łączą w sobie właściwości techniczne falowników podłączonych do sieci i falowników poza siecią i są stosowane w lokalnych sieciach zasilających lub systemach wytwarzania energii. W przypadku stosowania równolegle z siecią energetyczną. Choć obecnie nie ma zbyt wielu zastosowań tego typu, gdyż tego typu system jest prototypem rozwoju mikrosieci, to jest on zgodny z infrastrukturą i komercyjnym trybem działania energetyki rozproszonej w przyszłości. oraz przyszłe lokalne zastosowania mikrosieci. W rzeczywistości w niektórych krajach i na niektórych rynkach, gdzie fotowoltaika rozwija się szybko i jest dojrzała, zastosowanie mikrosieci w gospodarstwach domowych i na małych obszarach zaczęło się powoli rozwijać. Jednocześnie samorząd zachęca do rozwoju lokalnych sieci wytwarzania, magazynowania i zużycia energii, których jednostkami są gospodarstwa domowe, traktując priorytetowo wytwarzanie nowej energii na własne potrzeby oraz niedostateczną jej część z sieci elektroenergetycznej. Dlatego falownik dwukierunkowy musi uwzględniać więcej funkcji kontrolnych i funkcji zarządzania energią, takich jak kontrola ładowania i rozładowania akumulatora, strategie działania podłączonego do sieci/poza siecią oraz strategie zasilania niezawodnego pod obciążeniem. Podsumowując, dwukierunkowy falownik będzie pełnił ważniejsze funkcje sterowania i zarządzania z punktu widzenia całego systemu, a nie tylko uwzględniania wymagań sieci lub obciążenia.

Jako jeden z kierunków rozwoju sieci elektroenergetycznej, lokalna sieć wytwarzania, dystrybucji i odbioru energii, zbudowana w rdzeniu z nowej energetyki, będzie jedną z głównych metod rozwoju mikrosieci w przyszłości. W tym trybie lokalna mikrosieć utworzy interaktywną relację z dużą siecią, a mikrosieć nie będzie już ściśle współpracować z dużą siecią, ale będzie działać bardziej niezależnie, czyli w trybie wyspowym. Aby zapewnić bezpieczeństwo regionu i zapewnić priorytet niezawodnemu poborowi energii, tryb pracy w trybie sieciowym powstaje tylko wtedy, gdy lokalna moc jest wystarczająca lub należy ją pobrać z zewnętrznej sieci energetycznej. Obecnie, ze względu na niedojrzałość różnych technologii i polityk, mikrosieci nie są stosowane na dużą skalę, a jedynie niewielka liczba projektów demonstracyjnych jest w toku, a większość z nich jest przyłączona do sieci. Falownik mikrosieciowy łączy w sobie cechy techniczne falownika dwukierunkowego i pełni ważną funkcję zarządzania siecią. Jest to typowa zintegrowana maszyna sterująca i inwerterowa, która integruje falownik, sterowanie i zarządzanie. Zajmuje się lokalnym zarządzaniem energią, kontrolą obciążenia, zarządzaniem baterią, falownikiem, ochroną i innymi funkcjami. Uzupełni funkcję zarządzania całą mikrosiecią wraz z systemem zarządzania energią mikrosieci (MGEMS) i będzie stanowić podstawowe wyposażenie budowy systemu mikrosieci. W porównaniu z pierwszym falownikiem podłączonym do sieci w rozwoju technologii inwerterowej, oddzielił się on od czystej funkcji falownika i pełnił funkcję zarządzania i kontroli mikrosieci, zwracając uwagę i rozwiązując niektóre problemy z poziomu systemu. Falownik magazynujący energię zapewnia dwukierunkową inwersję, konwersję prądu oraz ładowanie i rozładowywanie akumulatora. System zarządzania mikrosiecią zarządza całą mikrosiecią. Wszystkie styczniki A, B i C są sterowane przez system zarządzania mikrosiecią i mogą pracować w izolowanych wyspach. Od czasu do czasu odcinaj obciążenia niekrytyczne zgodnie z zasilaniem, aby zachować stabilność mikrosieci i bezpieczną pracę ważnych obciążeń.